Adhesiv ile karıştırıldığında kendini temizleme özelliği sergileyen bu kaplama tekstil, kağıt, cam ve çelik yüzeylere uygulanabiliyor. Silindiğinde, kazındığında ve zımparalandığında da özelliğini koruyor. Sert ve kendini temizleme özelliğine sahip yüzey oluşturan kaplama UCL Kimya Araştırma grubu tarafından geliştirildi.
Kendini temizleyebilen yüzeyler genel olarak sıvı kirleticileri uzaklaştırma davranışı sergiler. Ancak yüzeyi hasara uğradığında ve yağ içeren sıvılara maruz bırakıldığında özeliğini kaybeder. Geliştirilen boya daha esnek yüzey sağlayarak günlük hayatta karşılaşılabilecek sürtünme ve yırtılmaya karşı direnç sağlamaktadır. Böylece günlük hayatta karşılaştığımız birçok yüzeye, kıyafetlerden otomobillere, geniş bir yelpazede kullanım için geliştirilmiştir.
Bir yüzeyin hidrofobik veya hidrofilik olması suyun yüzeye temas açısının büyüklüğü ile ölçülür. Suyu sevmeyen yüzeyler hidrofobik olarak sınıflandırılmaktadırlar. Bu bağlamda, değme açısı arttıkça yüzeyin suyu sevmeme özelliği de artmakta ve süper-hidrofobik bir yüzey olma yönünde yol alınmaktadır.
Yao Lu (UCL) belirttiği gibi Suyu itme yeteneği malzemeye kendini temizleme özelliği kazandırır. Sıvıya maruz bırakılan yüzey üzerinde damlalar misket şeklini alarak yuvarlanmaya başladığında küçük elektrik süpürgeleri gibi davranmaya başlar. Yani yüzeydeki kiri ve mikrobik canlıları toplar. Bunun olması için yüzey sert ve pürüzlü olmalıdır. Yüzeyde dayanımın gerek görüldüğü durumlar göz önüne alınarak sert ve yumuşak yüzeyde kullanılması için farklı adhesiv kombinleri dizayn edilmiştir.
UCL grubundan bir araştırmacı, Imperial College of London ve Dalian Unv of Technology (Çin) ortak çalışmasıyla kaplanmış yüzey yağ ile temas ettiğinde ve hidrofobik tabaka hasara maruz bırakıldığında da özelliğini korunmayı amaçlayarak titanyum oksit kaplanmış nano parçalardan boya üretmiş ve böylece çeşitli türlerde malzemeye kendini temizleme özelliği kazandırmıştır. Bu nano düzeyde sağlanan koruma metalik yüzeylerde başta yağ içeren zarar vericiler olmak üzere ayrıca tekstil, kağıt, ve cam yüzeylerde çamur, şarap, meyve suyu gibi kirleticilere karşı da su itici özelikte koruma sağlar.
Üretim yöntemlerinin de pratik olması amaçlanarak temel üç kaplama türü denenmiştir. Kaplanacak yüzeye bağlı olarak birçok farklı kaplama yöntemi denenmiştir. Örneğin sprey püskürtme ile kaplama cam ve çelik, daldırmalı kaplama (dip-coating) pamuklu tekstil ve enjeksyon ile püskürtme yöntemi kağıt yüzeyi boya ile kaplamak için tercih edilmektedir.
Referans:
1. “Robust self-cleaning surfaces that function when exposed to either air or oil” (DOI: 10.1126/science.aaa0946).
2.Fotoğraf : Dyed-water droplets sit on the surface of treated cotton wool (Credit: Oli Usher) https://www.ucl.ac.uk/news/news-articles/0315/050315-self-cleaning-surfaces#sthash.ugtcmFtf.dpuf
Yorumlar